纳米晶体Ni－P合金晶粒微观结构的研究

采用非晶晶化法制备出晶粒尺寸不同的Ｎｉ－Ｐ合金复相纳米晶体样品。利用Ｘ射线衍射技术分别对样品中Ｎｉ固溶体和Ｎｉ_３Ｐ的晶格参数随晶粒尺寸的变化进行了测试，发现在Ｎｉ固溶体纳米相中Ｐ的固溶浓度增大，约为平衡固溶度的１０－１５倍，形成超过饱和固溶晶格结构；在Ｎｉ_３Ｐ化合物纳米相中空位浓度增加导致晶格畸变发生，而且随晶粒尺寸减小晶格畸变程度增大。     

Ni—P化学镀层微观结构的研究

用透射电镜、能谱仪及Ｘ射线衍射法研究了４５钢化学沉积Ｎｉ－Ｐ镀层的微观结构。结果表明,镀态样品全部为非晶态,４００℃晶化后,镀层由过饱和的Ｎｉ固溶体与ｉ３Ｐ以及少量的Ｎｉ７Ｐ３、Ｎｉ２Ｐ组成。Ｎｉ３Ｐ呈粒状,其尺寸在１０～８０ｎｍ范围内。Ｎｉ３Ｐ与Ｎｉ固溶体之间的取向关系为（２１０）Ｎｉ３Ｐ〃（１１１）Ｎｉ,Ｂｉ固溶体中Ｐ的固溶浓度随晶粒尺寸减小而降低在２．２％～３．２％,为平衡固溶浓度的１２～１     

Ni3P／Ni复相纳米材料晶格畸变的热回复行为研究

对采用非晶晶化法制备的Ｎｉ－Ｐ合金复相纳米晶体样品在不同温度下进行等温退火处理,利用Ｘ射线衍射分别对样品中Ｎｉ固溶体和Ｎｉ３Ｐ化合物的晶格参数随退火温度,退火材料的变化进行了测试。发现退火处理可使晶格畸变有所回复,但退火温度的高低使得两纳米晶体相的微观结构变化行为明显不同,利用纳米晶体的热力学状态对这种效应进行了解释。     

纯镍纳米晶体的晶格膨胀

本文研究了用高频溅射制备的纯Ｎｉ纳米晶体的晶格结构特征，利用Ｘ射线衍射技术精确测定了晶粒尺寸为６－１５ｎｍ的Ｎｉ纳米晶体的晶格常数，发现纳米晶体的晶格常数均大于完整Ｎｉ单晶的平衡晶格常数，且ａ值随晶粒尺寸减小而显著增大，利用纳米晶体的热力学状态对这种晶格膨胀效应进行了解释。     

用机械合金化方法制备Ni-Al系金属间化合物

用球磨机分别对Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ和Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末进行机械合金化，并对Ｎｉ_３Ａｌ预合金粉末进行高能球磨，观察了粉末的金相组织，测定了粉末的硬度、平均直径和晶粒尺寸，并作了ＸＲＤ物相分析结果表明，经３ｈ研磨，Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ混合粉末变成ＮｉＡｌ金属间化合物，其晶粒直径约５ｎｍ；经５ｈ机械球磨，Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末成为无序的亚稳定Ｎｉ固溶体，而Ｎｉ_３Ａｌ预合金粉末由Ｌｌ_２型长程有序金属间化合物转变为ｆｃｃ无序固溶体；球磨更长时间，则形成纳米晶．     

纳米结构锆晶粒尺寸对费米能及费米速度的影响

研究纳米结构锆晶粒尺寸对晶格畸变、费米能和费米速度的影响,并建立晶格畸变、费米能、费米速度与晶粒尺寸之间的关系,计算了锆的晶格畸变率、费米能和费米速度.结果表明,锆纳米化后其晶格畸变表现为膨胀,晶格畸变随着晶粒尺寸的减小而增加,费米能和费米速度随晶粒尺寸的增加而增大.     

铝合金表面高能喷丸纳米化过程中析出相的返溶

利用HRTEM和TEM研究了Al-Zn-Mg合会高能喷丸表面纳米化过程中微观结构的演变。结果表明，经表面高能喷丸处理，样品表面形成了厚度约20μm的纳米晶层，随温度的增加，平均晶粒尺寸由约20nm逐渐增加到约100nm；随着塑性变形量的增加，η相在纳米晶区内几乎完全返溶，形成晶粒尺寸小于100nm的单相α过饱和固溶体。其原因可能是由于α固溶体的晶粒尺寸超细化而导致固溶度增加。     

不同晶粒尺寸Ni—P合金纳米晶体的界面过剩体积研究

用非晶晶化法制备尺寸为１３－１０７ｎｍ的Ｎｉ－Ｐ合金纳米晶体，利用正电子湮没技术研究了尺寸不同的纳米晶体中界面缺陷类型及其分布，发现单位体积界面的缺陷含量随晶粒减小而降低。由精细的密度测量和界面结构特征估算纳米晶体样品中的界面积过剩率随晶粒减小而显著降低，发生致密化现象，这一结果与正电子湮没实验及其它性能测试结果十分吻合。     

不同晶粒尺寸Ni－P合金纳米晶体的界面过剩体积研究

用非晶晶化法制备尺寸为１３－１０７ｎｍ的Ｎｉ－Ｐ合金纳米晶体．利用正电子湮没技术研究了尺寸不同的纳米晶体中界面缺陷类型及其分布，发现单位体积界面的缺陷含量随晶粒减小而降低．由精细的密度测量和界面结构特征估算纳米晶体样品中的界面体积过剩率随晶粒减小而显著降低，发生致密化现象，这一结果与正电子湮没实验及其它性能测试结果十分吻合．     

固溶处理温度对氮强化高锰奥氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了固溶处理温度对２２Ｍｎ－１３Ｃｒ－５Ｎｉ－０．２５Ｎ奥氏体不锈钢组织和性能的影响。结果表明，随固溶处理温度提高，奥氏体晶粒尺寸增大，强度降低，延伸率和断面收缩率变化不大。在拉伸变形过程中沿，面产生形变孪晶，先形成的形变孪晶阻碍位错运动，使强度进一步增加。     

Cu—15Ni—8Sn中金的机械合金化

通过Ｘ射线衍射仪，透射电镜、扫描电镜分析了Ｃｕ－１５Ｎｉ－８Ｓｎ三元合金的机械全金化过程中晶粒尺寸、形貌和微结构变化，以及相的演变。随着球磨时间的增加，α－Ｃｕ晶粒尺寸减少，点阵参数与应变量增大。球磨过程中粉末颗粒形貌变化过程与二元系合金相似。发现了球磨３ｈ有η－Ｃｕ６Ｓｎ５亚稳相出现，随后该相无序化，最终形成了纳米晶超饱和Ｃｕ（Ｎｉ，Ｓｎ）固溶体     

掺杂对纳米氧化铁晶化相的影响

用X射线衍射、透射电镜和穆斯堡尔谱对由掺杂了不同比例Sb的溶胶—凝胶系统制备得的α-Fe_2O_3纳米晶的晶粒度和精细结构进行了研究。结果显示,未掺杂时由Fe(OH)_3非品相干凝胶晶化而得的α-Fe_2O_3相晶粒较大;掺Sb后,干凝胶晶化时一部分Sb参与形成FeSbO_4 晶相,另外的Sb原子进入α-Fe_2O_3晶相中,形成间隙式固溶体。系统中掺杂量增多,固溶于α-Fe_2O_3晶相中的Sb浓度相应也增大,它们很可能在晶粒的表面相对富集,形成扩散势垒,起抑制晶粒长大的作用。在高温下热处理时,固溶体中的杂质原子脱溶析出,晶粒快速长大。     

块体纳米晶镍的制备及力学性能研究

采用直流电弧等离子体蒸发+预压烧结法制得块体纳米晶镍。对纳米晶镍的晶粒度、孔隙率进行了表征,对其压缩强度、应变速率敏感性及压缩对晶格畸变、晶粒尺寸的影响进行了研究。结果表明,纳米晶镍的晶粒尺寸随烧结温度的升高而增大,725℃烧结时块材相对致密度达97%。压缩强度随晶粒尺寸减小而增大,且与压缩速率成正比;最大抗压断裂强度达到600MPa,表现出较低的加工硬化和良好的塑性压缩形变能力,断口为沿晶断裂;压缩会引起晶格畸变量的减小和晶粒的细化。     

纳米CeO2在热处理过程中的结构和性能变化

采用XRD方法结合粉体相对密度测定研究了热处理条件对沉淀法合成纳米CeO2的结构和性能的影响. 结果表明: 随焙烧温度升高, CeO2晶粒尺寸显著增大, 晶粒发育趋于完整导致晶格畸变度明显降低, 结构致密程度增加使得晶格常数减小, 粉体烧结程度增大, 相应粉体相对密度随之增加; 较低温度(如300.℃)下, 焙烧时间对CeO2晶粒尺寸无明显影响, 相应晶格畸变度、晶格常数和粉体相对密度变化不大; 较高温度(如700.℃)下, CeO2晶粒尺寸随焙烧时间延长而增大, 且焙烧初期粒子增长较快, 此过程伴随着CeO2晶格畸变度进一步下降, 晶格常数却有所增加, 粉体相对密度略有下降; 认为热处理过程CeO2晶粒生长为扩散生长机制是造成不同焙烧温度下焙烧时间对纳米CeO2结构和性能的影响行为不同的主要原因.     

非晶态Fe_（80）B_（20）合金晶化产物研究

利用Ｘ射线衍射及透射电子显微镜等手段研究了非晶态Ｆｅ_（８０）Ｂ_（２０）合金的晶化产物结构与热处理温度的关系，发现在不同退火温度下晶化产物均由α－Ｆｅ（Ｂ）固溶体和Ｆｅ－Ｂ化合物组成；α－Ｆｅ（Ｂ）固溶体的相对含量随退火温度的升高而增多；化合物有Ｆｅ_３Ｂ和Ｆｅ_（３．５）Ｂ两种，它们的相对含量与退火温度密切相关且表现出不同程度的晶格畸变．     

纳米晶Al88Ce2Ni10铝合金的形成

通过晶化法，可以将快凝Ａｌ８８Ｃｅ２Ｎｉ１０非晶铝合金制备成纳米晶合金。纳米晶合金的组织为αＡｌ固溶体和金属间化合物Ａｌ３Ｎｉ及Ａｌ１１Ｃｅ３组成的多相纳米晶结构。在６０３～７７３Ｋ较宽退火温区内，用Ｓｃｈｅｒｅｒ公式计算各晶化相，得到αＡｌ、Ａｌ３Ｎｉ及Ａｌ１１Ｃｅ３的晶粒尺寸分别为３１～３１６、２２～２０７及１９～１６５ｎｍ。结果表明，通过控制热处理条件，可以获得不同晶粒尺寸的纳米晶合金。其中获得晶粒细小、结构均匀超细纳米晶合金的最佳退火温度为第二ＤＳＣ峰值温度附近     

Ni－La_2O_3复合镀层对Ni抗高温循环氧化性能的影响

１２７３Ｋ循环氧化１００ｈ的实验结果表明，金属Ｎｉ表面沉积一层Ｎｉ－Ｌａ_２Ｏ_３复合镀层（厚为３０μｍ）后，抗循环氧化性能比金属Ｎｉ和表面沉积相同厚度Ｎｉ镀层的金属Ｎｉ有极大改善。Ｎｉ及其单镀Ｎｉ后，氧化速率快，氧化皮严重开裂；沉积复合镀层后，氧化速率显著降低，表面氧化层晶粒明显细化，氧化皮下发生开裂电子探针（ＥＰＭＡ）观测发现，Ｌａ_２Ｏ_３分布在氧化层（５０μｍ厚）的上表层（３１μｍ厚）中。高分辨电子显微镜（ＨＲＥＭ）发现复合镀层中分布着尺寸＜５ｎｍ的Ｌａ_２Ｏ_３纳米颗粒，据此提出，氧化时，由于小尺寸的Ｌａ_２Ｏ_３纳米颗粒易部分溶解，成为产生并在氧化层晶界偏聚的Ｌａ~（３＋）的＂储存池＂。Ｌａ~（３＋）在ＮｉＯ晶界偏聚，阻止了Ｎｉ~（２＋）的短路扩散，改善了复合镀层氧化层的生长机制和力学性质．     

用机械合金化方法制备Ni—Al系金属间化合物

用球磨机分别对Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ和Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末进行机械合金化，并对Ｎｉ３Ａｌ预合金粉末进行高能球磨，观察了粉末的金相组织，测定了粉末的硬度、平均直径和晶粒尺寸，并作了ＸＲＤ物相分析。结果表明，经３ｈ研磨，Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ混合粉末变成ＮｉＡｌ金属间化合物，其晶粒直径约５ｎｍ；经５ｈ机械球磨，Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末成为无序的亚稳定Ｎｉ固溶体，而Ｎｉ３Ａｌ预合     

压力对非晶（Fe_（0．99）Mo_（0．01））_（78）Si_9B_（13）

在压力为３－６ＧＰａ和温度为７２３－９３３Ｋ范围内，对非晶（Ｆｅ_（０．９９）Ｍｏ_（０．０１））_（７８）Ｓｉ_９Ｂ_（１３）合金等温晶化形成的纳米α－Ｆｅ（Ｍｏ，Ｓｉ）晶粒尺寸随温度和压力的变化进行了研究。发现其晶粒尺寸随压力变化主要取决于压力对成核速率的影响，其根本原因是压力对熔点的作用；而压力亦影响生长速率，但对最小晶粒尺寸的形成温度和临界压力的影响可以忽略．     

固溶处理对TB3小规格棒材晶粒尺寸和力学性能的影响

研究不同固溶热处理参数对TB3钛合金小规格棒材晶粒尺寸和力学性能的影响。结果表明,不同温度区间内固溶热处理晶粒尺寸的增速不同,当固溶温度大于820℃时,随温度升高晶粒尺寸显著增大。晶粒迅速长大后,继续延长固溶保温时间及改变固溶热处理的冷却方式对晶粒尺寸的影响不大,重复固溶热处理显著增大晶粒尺寸。固溶态室温强度与晶粒尺寸密切相关,晶粒尺寸越小,室温强度越高。